粉体混合均匀度的检测与统计分析


blueski推荐 [2009-1-22]
出处:中国制药机械技术网
作者:田耀华
 

粉体混合质量的评估必须用科学的、数量形式来判定混合均匀度,即粉体混合的定量分析。同时,粉体混合的定量分析要经过取样→检测→统计分析三个过程,从而得到一个单一的量值来表达混合物的均匀度。

1、取样
    从混合物中某一位置取出少量的物料,叫“取样”,这少量的物料叫作“观测样品”又称“点样品”,取样的位置称“取样点”。
    在同一容器内,同一时间水平上,不同取样点取得的样品组成这一时间水平上的“样本”。点样品的个数即样本的大小。
1.1、样品大小
    在满足检测需要的量并可能对取样点周围物料具有代表性的前提下,样品越小越好。样品过大,不仅浪费物料,且对定量分析的正确性不利。
1.2、样品个数
    关于样品个数多少(即样本的大小)。样品个数越多,即样本越大,定量分析结果越可靠,误差率越小。但迄今为止,确定最佳样品个数尚未研究出来。据美国化学工程协学建议,要求5~15个样品,也有人认为至少需要20个乃至50个样品。我国习惯上取5~10个样品。
1.3、取样点位置
    在物料处于静止状态下取样时,取样点应尽可能均布在物料的各个位置。如果能在混合物的运动流中取样,则比静止状态下取样所得出分析结果要准确。所以,在条件许可的情况下(如最佳混合时间已经确定),在混合器出口物流中取样的办法好。

2、检测
    将取得样品,用化学或物理的方法,测定各组分(尤其是关键组分——示踪物)的含量: X。如果样品个数是5,则检测到5个结果:X1;X2;X3;X4;X5
    关于检测方法,应由组分的性质,混合的目的和实际条件来决定。

3、统计分析
    将上述检测结果,用统计学的方法,进行计算,得出单一的数值,来评估混合物的混合质量,叫统计分析法。

    在20世纪40年代以前,一直用σ来定义(评估)粉体混合质量,σ值越小,混合越均匀。然而,实践表明,这一定义在某些情况下很不精确,误差较大。英国粉体工程权威N.哈恩贝在其专著“工业中的混合过程”(中国石化出版社1991)说过这样一句话:“……由样品中得到的实践方差 (σ2)数值没有多大价值,除非与极限方差值可以关联”。